CDI - Capacitor Discharge Ignition

[DaviiD]

http://www.quartermile.ws/forum/viewthread.php?tid=3948

E a sad pitanje: koliko mJ iskru daju obicni sistemi (recimo na Fiat tipo 2.0 16V ili AR 33 1.7 16V). Kolko sam gledao MSD daje tamo od 100mJ to 110 mJ.
U stvari dali se isplati to napraviti za 33 16V ?

D.

[dranix]

Da, MSD ima i "malo vece" bobine.
Postoji dosta zabluda sto se tice kvaliteta iskre i koliko to utice na iskoriscenje goriva itd.
Osnovno je da se iskra desi SVAKI put. Kod modernijih sistema se to i desava ako je sve ispravno.
Drugi problem je sa automobilima koji rade sa siromasnom smesom gde spadaju i oni na lpg ili sa jako bogatom smesom kod koje benzin gasi iskru. U ovom zadnjem slucaju zalivanja motora gorivom najvise dolaze do izrazaja sistemi velike energije. Jos jedna jako bitna stvari je da Ameri koriste takve sisteme za recimo dragstere sa motorima od 8 cilindara gde je opterecenje one jedne bobine uzasno veliko (greju se male bobine i crkavaju) zbog povecanog broja okidanja cega na motorima od 4 cilindara nema a narocito ako postoje dve bobine. Italijani su malo preterali sa losim kvalitetom samih bobina koje cesto crkavaju (dosta su male i postavljene na vrucem mestu) ali je sistem sam po sebi skoro savrsen po pitanju iskoriscenja.
Jedina prednost CDI sistema nad induktivnim je sto CDI radi bolje na visokim obrtajima ali zato na nizim ne postoji nista bolje (nazalost) od dobrog starog induktivnog sistema ili jako sofisticiranog CDI (serija iskri za jedno paljenje).
U principu se pod normalnim okolnostima ne isplati dogradjivati nista vec odrzavati u perfektnom stanju postojece. Kod ozbiljnijeg tuninga se podrazumevaju i takve modifikacije.
Zasto ne modifikovati?
Pa zato sto se ne dobija nista jacom iskrom. Sve ono sto hvale u procentima potrosenog goriva nije istina sve dok je ispravna iskra prisutna svaki put. Proslo je vreme problema sa platinskim kontaktima koji su bili osnovni krivac za los (nesiguran) rad paljenja u smislu da ne upali bas svaki put.

[Hic]

Ne bih se slozio da CDI nema bas nikakvu iskoristenost na niskim okretajima. Dapace, kako i sam vozim Autronic CDI 500R, koji je najbolji CDI sistem (MSD- multiple spark dissaperaing-pogodite zasto se tako zove ali je jeftin, pa je valjda dobar), razlika je nebo i zemlja.

Naime, sa serijskom bobinom nema sanse voziti se sa 17:1 smjesom i imati potpuno normalan odziv gasa, dok sa CDI-jem vozim kao i sa 14:1....bez ikakvih problema.

Odziv na gas je BRZI, ima vise momenta i konja.

Primjer:

Kada sam na cosworthu promjenio setup sa Wasted spark na direct fire (a vec je bio CDI instaliran), snaga je bez ikakvog tuninga skocila sa 351 na 389ks. Neka mi netko to objasni?!

Ima dosta objasnjenja, ali niti jedno ne daje potpun odgovor.

Za sve one koje zele znati vise:

http://efi101.com/forum/viewtopic.php?t=1978

registrirajte se i ucite...jedini forum na svijetu sa zbilja korisnim informacijama, jer ga ne drze klincadija nove generacije, nego ljudi koji tuniraju po dvadeset i vise godina i tako zaradjuju za kruh.

[M-power]

Naime, sa serijskom bobinom nema sanse voziti se sa 17:1 smjesom i imati potpuno normalan odziv gasa, dok sa CDI-jem vozim kao i sa 14:1....bez ikakvih problema.

Da li bi hteo malo pojasniti ovo poredjenje.....da je obrnuto i da razumem

[dranix]

Hic,
Ja sam rekao da postoji uslov da CDI dobro radi na niskim obrtajima.
Vecina njih radi LOSIJE jer je duzina trajanja izboja znatno manja nego kod indukcijskog obicnog paljenja. Zato se i koristi rafal iskri.
Nisam nikada rekao da sam protiv CDI nego da vlada velika zabluda da je to cudotvorni sistem. Mogao bi da bude, ali najcesce nije s obzirom na proizvode na trzistu.
Slicne price postoje i za VN kablove gde takodje nije nista ruzicasto iz mnogo razloga. Sva sreca da su neki pametni izbacili kablove odavno iz upotrebe.
Objasni nam sta bi to KONKRETNO covek dobio na obicnom motoru Fiat i Alfa prelaskom na bobinu od recimo 120mJ a sto sada nema kao originalno fabricko resenje. Overkill je nesto drugo. Jednostavno neki sofisticirani CDI ide u kompletu sa ozbiljnijim tuningom a bez toga ne vredi skoro nista ma kako dobar bio.

[Hic]

Ovo da sam ne vrijedi nije istina.

Imas na istom forumu sa kojeg sam postao link jedno 10-tak strana rasprave CDI vs. Inductive

Glupo mi je sad copy/pastati tih 10 strana, no svodi se na to da je CDI jednostavno bolji.

I vidim da marketing radi prekovremeno

Vjeruj mi (ovo je namrza fraza u mom zivotu, ali se ne mogu sjetiti niti jedne druge), PUNO TOGA stoji IZA oglasene jacine iskre....

Poziv:

Cim stignem u Beograd krajem mjeseca, pozivam Vas sve, koje vas zanima, da dodjete do Zemuna i vidite kako radi CDI, a ako treba donesem i isprintano svih 10 stana sa objasnjenjima.


Sto bi dobio na tom motoru, ne znam. Ne predvidjam nikada, jer nisam baba vracara.

Ali mogu reci da je moj auto ugradnjom CDI-a dobio sljedece:

MANJU POTROSNJU!!!!!
stabilniji rad u leru, pogotovo sada kad mi je zamasnjak 4.5kg, uvjericete se sami, ali i prije zamasnjaka
brzi odziv gasa
totlno drugacije prolazi od 4.5k do 7k rpm-a! brze i reskije...to je moj subjektivni popis!
i sto je NAJNEVJEROJATNIJE, totalno drugaciji zvuk motora, rezak i kristalan, a ne potmuo i zagusen, kako je bilo u originalu sa induktivnim paljenjem.

[sw.brick]

Ali mogu reci da je moj auto ugradnjom CDI

to da, ali to ne znaci i generalno da ce svaki auto osetiti (ikakav merljiv) dobitak sa CDI.

CDI i induktivni se uopste ne razlikuju toliko mnogo koliko se cini na prvi pogled u energiji varnice.

ono gde se pocinje stvarati razlika su visoki brojevi obrtaja kada vec nije nebitno koliko ima vremena izmedju 2 okidanja jedne bobine za vise cilindara.

ako je sistem jedna bobina (induktivna) jedan cilindar ni ta potencijalna smetnja vremenskog intervala punjenja nije izrazena. (proracuni kazu da do <12.000 rpm indukcija je dovoljno brza za punu snagu varnice, sto je 24.000 rpm motora/radilice)

Cim stignem u Beograd krajem mjeseca, pozivam Vas sve, koje vas zanima, da dodjete do Zemuna i vidite kako radi CDI

evo prijavljujem se.

mada ne znam sta bi to trebalo da ocekujem da vidim, svojim rukama sam napravio CDI sistem pre nekih 20+godina koji je radio na 400V.

i da, taj CDI (danas vrlo primitivan sistem) je bio daaaleko bolji od klasicnog sa platinama i jednom bobinom. zaista se osetio napredak u svim obrtajima motora.

slazem se sa dranixom, ne bih CDI toliko razdvajao po sposobnostima od kvalitetnog induktivnog.
lose induktivne ako ih jos ima danas ne bih svrstavao u isti kos.

induktivni sistem od pre 15 godina baca vrelu crvenu varnicu na cistom vazduhu oko 2mm bez greske, svaki put. uz poneko izostajanje varnice moze i razmak od 5mm. testirao.
po meni kroz praksu sasvim dovoljna energija i za visoko oktanski LPG a kamoli za benzinsku smesu.

kada se pojavi problem u radu obicno je to negde u spojevima, kontaktima a ne u samom sistemu idnukcije kao takvom.

a sada idemo na citanje tih 10 strana

[M-power]

Brick....kada sazmes tih 10 strana iznesi ovde bitne cinjenice i zakljucak

[Hic]

super, kad procitas, kladim se da ces puno suvislije od mene napisati zakljucak. ne volim pisati tiranije o ovome i onome...kad su drugi vec ispisali!

[sw.brick]

prenosim skracene izvode sa te 3 stranice, vrlo zanimljivog teksta:

With a low current/long duration spark, you are essentially waiting for the mixture properties by the spark plug to have an activation energy less than that of the spark energy. If there is a local rich or lean spot, you wait until the fluid dynamics in the combustion chamber transports a mixture of the correct properties to initiate combustion.

Or you just have a spark with very high energy (such as CDI) such that a wider range of mixtures light.

If you have a relatively homogenous charge an a current-optimized inductive spark, it probably doesn't matter in most engines. Up to the 98% percentile performance, there main not be a measurable gain. But for most pro-racing, things are won and lost in less than 2% performance difference, no matter what you're measuring

Properly specified coils and properly designed IGBT/drivers designs are sometimes not up to the task of getting enough energy into the combustion chambers. When this is the case, either the coils and/or drivers will make heat, or the spark will go flat, resulting in misfire. Drivers and Coils really dissipate heat when they cant light off the mixture, because until the spark plug fully ionizes, the spark energy cannot dissipate, and the primary voltage raises until it hits its clamped limit, and then the IGBT/driver/clamp absorbs the energy, and the spark doesn't occur.

Some of the better coils I've tested have a great deal more spark energy available in them than they are typically used for, and more so than show on the specifications sheet. In actuality many coils will allow considerably more dwell than is considered normal, with a resultant increase in secondary spark energy.

The point was that under light loads, the nominal coil dwell is fine for lighting off the mixture, and at higher loads (where often, the cylinder pressure is too high to allow spark ionization) the ECU can proportionally increase the spark energy as needed to avoid the lack of spark ionization.

What I and other have observed is that when you "throttle" the coil energy in proportion to load:

1) You use battery power per ignition event at lower loads.
2) You produce less waste heat in both the drivers and coils.
3) You can produce a high load inductive spark that in many cases would have forced you to go CDI.
4) The average temperature of both the IGBT/driver and coils actually drops with the higher dwell and its peak current, as compared to the same setup at the cusp of ignition misfire. This is due to having a more efficient transmission path since the plug is dissipating the energy, instead of the primary coil, and the IGBT/driver. Plus the engine is actually running instead of misfiring at or above that load level.


All the above is based on having coils with high enough saturation current, so as not to loose inductance before the desired spark energy has been reached.

I finally got a chance to back to back CDI and Inductive ignition on a very consistant setup. In the end, we saw an average 1.5% gain in peak horsepower. We also saw 3-4% gain in torque. This whole process left me with a few questions.

First off: The setup.

Honda CBR 600 Formula Extreme engine. 16,200 RPM redline. MOTEC M880 ECUs, with very consistant lambda during operation. The fuel, ignition, injection timing and secondary banked injectors have been well-optimiezed throughout the season. We are using a very, very good Superflow eddy-current chassis dyno setup. The dyno room was temperature and pressure controlled, with excellent air extraction and enging cooling.

The fact remains that several Formula 1 teams have gone to inductive ignition, and I'd really like to know what they found out.


Maybe it is not about CD vs inductive at all. Maybe we are comparing a CD system designed for high performance to inductive systems that are just designed to work...Maybe the F1 guys are using an inductive system that is far superior to what we have available to us

delovi za koje mislim da objasnjavaju razlike ta 2 sistema.

[sw.brick]

moja interpretacija zakljucka, ukratko koliko mogu

najveci uticaj na efekat sagorevanja i time snagu i momenat ima priprema gorive smese u cilindru i njena homogenost. (kontrukcija hardvera motora)
kako se smesa tokom vremena potrebnog za sagorevanje stalno menja u okolini svecice tj varnice tako se i potrebna minimalna energija za paljenje smese stalno menja (okidac).

pri tome je sama konstrukcija komore u kojoj se odigrava sagorevanje i geometrija motora od uticaja na brzinu sagorevanja, sirenja fronta plamena i time potrebne duzine/timinga kada i koliko dugo treba da traje varnica.

CDI sistem ima kracu vremenski varnicu i time moze preciznije da se kontrolise kada ce se odigrati sagorevanje.
induktivni ima duzu varnicu a to daje prednost da moze da saceka varnica dovoljno vremena da se pojavi u njenoj okolini homogena smesa sto bliza idealnoj.

oba sistema koriste bobinu, u ovom treadu nije navedeno da li je za svaki sistem koriscena optimalna bobina ili ona koja se eto zatekla.

induktivni sistem (kvalitetniji) koristi PWM modulaciju bobine i moze da predje u " turbo'' rezim i da proizvede varnicu vece energije od nominalne (prosecne) vec prema potebi i time nestaje problem male energije varnice.

ja dodajem da je primer takvog sistema Boschov EZK sa pocetka 80tih godina (BMW, Porse, Rols Rojs, Saab, Volvo meni poznati korisnici istoga) koji prati preko senzora opterecenje motora (potpritisak u usisu) i broj obrtaja pa preko toga odredjuje i energiju varnice a ne samo trenutak kada. pri tezim uslovima sagorevanja poput startovanja motora EZK povecava stepen punjenja bobine i stvara energetski jacu varnicu od nominalne. isto i pri punom gasu, kada dobije od TPS info da treba da pojaca varnicu. taj sistem se pojavio negde 82-83 godine koliko znam, dakle pre nekih 20tak godina.

generalno zakljucak momka koji je testirao da je sa CDI ostriji odziv a sa induktivnim ugodnija voznja u sirem spektru obrtaja.
merenjem na dyno razlika se svodi na par procenata, i to ne u svim obrtajima vec u ponekim podrucjima a narocito pri visim obrtajima.

misljenje je da je induktivni sistem zbog duze varnice efikasniji pri nizim obrtajima (vece kubikaze motora, barem za americke pojmove) a CD za eksplozivnost pri visokim obrtajima.

navedeno je da su za F1 motore presli (nije navedeno koji i kada) timovi sa CDI na induktivni sistem.

zakljucak je da univerzalnog zakljucka nema, neke konstrukcije motora (komore) se bolje snalaze sa induktivnim neke sa CD sistemom, perfomanse su kako kazu u 98% slucajeva irelevantnih razlika a onih 2% se mozda moze primetiti u trkackim motorima/ primenama.

saglasnost je da se subjektivno menja zvuk sagorevanja, barem za nekoliko njih koji su se tako izjasnili. kontra misljenja nije bilo.

sama merenja CD ili induktivnog sistema, energije varnice ili elektricnih osobina niko nije izvrsio, nema brojki ni za ni protiv jednog ili drugog sistema i svodi se na licne utiske i pojedinacni utiske za jedan ili drugi tip motora.

ja samo da dodam da Bosov EZK induktivni sistem gura 15A u piku u bobinu, a da se u diskusiji pominju neka njihova iskustva sa sistemima do 7A, eventualno 10A.

kod CD sistema daleko su manje struje, a time i gubici u prenosu do bobine, a sama bobina prestaje da bude akumulator energije i prelazi u funkciju VN trafoa.

nazalost nisu obavljena uporedna ispitivanja razlicitih bobina, tj bobina koje daju razlicite energije varnice bilo pri testu jednog bilo pri testu drugog sistema.

moj zakljucak, nije se dovoljno duboko uslo u problematiku sa elektricne strane, a potpuno detaljno objasnila hemijsko- toplotna priroda procesa sagorevanja. potrebno vise detalja u tom smislu, meernje elektro parametara radi preciznjeg poredjenja dobitaka i gubitaka CD vs induktivnog odnosno uticaja na samo sagorevanje.

CD ima bolje predispozicije za paljenje smese sam po sebi (preciznost trenutka, krace trajanje varnice) a prakticno se oseti ili ne oseti od slucaja do slucaja taj potenijalni boljitak.

ispraviti po potrebi...

[dranix]

Hvala Hic za link.
Jos nisam citao a ovo je na osnovu mnogo drugih procitanih stanica. Ja bi prvi voleo da nisam u pravu. Nemam nista protiv CDI a i veoma bi rado da naucim nesto novo ili procitam. Mozda je moja greska sto ja na stvari gledam sa iskljucivo elektricnog stanovista. I sam znas a i kako je Brick objasnio da potpunost sagorevanja smese najvise zavisi od njene brzine pri kojoj se mesa dok sagoreva. Tu moze da se dobije smanjenje potrosnje goriva a kratkom visokonaponskom iskrom malo teze samo po sebi. Na pocetku topica je pitano da li veca energija iskre moze da poboljsa nesto na Alfi 33 i na Fiatu. Ja sam rekao da se to ne isplati a ti si prosirio topic. Ne smeta nista nego da ne bude da sebe poredis sa Tipom i sa Alfom 33. Ni ja isto nisam hteo da kazem da je CDI los sistem ali u nekim slucajevima ne doprinosi toliko koliko je neko spreman da hvali i preteruje. Mene ne zanima zvuk motora pa bi najvise voleo da ga nema da mogu na miru da slusam muziku dok se vozim. Priznajem najvise merljive stvari a ne "umjetnicki dojam" sto rece Milka Babovic. Nekad su stari majstori bili mnogo pametniji od nas. Gledali su samo boju iskre. Sto vise plava ili bela to bolje.
Verujem ja tebi da si postigao odredjeni boljitak ali nije u pitanju samo puka ugradnja CDI. Treba biti jasan i reci tako a ne da ljudi misle da su uradili sve ugradnjom nekog dobrog CDI. Bilo bi to jako fino kad bi moglo.

[dranix]

Nije da nisam procitao.

Pantera EFI
Joined: 12 Feb 2005
Posts: 505
Location: So. California

Posted: Thu Sep 14, 2006 7:06 am Post subject: Four coils vs one coil

Yes, I agree that four coils ARE better than one coil. The coil itself is what gives out the spark.
True, a CD coil will charge very fast AND discharge
VERY FAST.

What some modern engine manufacturers have found is that the spark
" firing time ", the spark duration MUST occure for a number of degrees.
A common acceptable duration IS twenty five (25) degrees of crankshaft rotation.

This need becomes VERY evident when a CD coil fires into a cylinder at low RPM,
only once at (1000) RPM, the engine may missfire. This result is what caused the need for a
" multy-strike " spark strategy for CD ignition coils.

Ne bi da komentarisem znanje pojedinih ucesnika u diskusiji.
Naveo sam citat nekog ko razmislja hladne glave i sto govori vise nego vecina postova u topicu.
Mogu samo da kazem da ima daleko vise tehnickih problema da se napravi dobar CDI od recimo 450v nego dobar induktivni sistem a da to bude u domenu serijske proizvodnje i prihvatljive cene.
Sta zna dete sta je 40+kv?
Manipulise se nekim ciframa od 500 do cak 2500$. Slazem se da se ne radi uvek o automobilima nego cesto i o veoma snaznim motorima u nautici. Znamo takodje da takvi trose na tone preskupog goriva. Da je cela ta prica o carobnim osobinama CDI tacna svako bi platio 2500$ i ustedeo milione na gorivu. Koja to fabrika ne bi ugradila i serijski? Lova u toj oblasti nije uopste vazna jer je sve papreno skupo i luksuzno. Da ne bude samo upotreba elektronike izgovor za lose konstruisanu mehaniku. Cisto sumnjam da tu struja moze nesto mnogo pomoci.
Na kraju kao zakljucak mogu da kazem da postoje dobri i losi sistemi za paljenje bili oni CDI ili induktivni. Podrazumeva se da je sistem u ispravnom stanju i dobro odrzavan. Sto je energija veca zahtevi za odrzavanjem rastu na kvadrat pa ko je spreman neka izvoli da proba.

[Hic]

Elektronicki?
Ja sam diplomirani inzinjer elektrotehnike, i zato upravo volim ovaj posao koji spaja strojarstvo i elektrotehniku.

Ovo sto je Lance napisao, neki drugi su doveli u pitanje. Ali, ima nesto u tome. Naime, ako se koristi multispark iznad 20 000 iskri u sekundi, mogu se postici upravo nevjerojatno niske potrosnje na serijskom automobilu. Takav jedan CDI ima tvorac autronica u svom autu. Motor je V6 Peugeot sa 200ks. I ne trosi preko 8 litara!!!!! Do 4000RPM radi sa tako lean smjesama da je to nevjerojatno (cca 18-20:1) ali iskra koju taj njegov CDI daje traje cak 60stupnjeva okretaja radilice!!!

Pa malo za zamisliti se....meni je definitivno smanjilo potrosnju, ali uz naravno i druge prerade.

[206]

Ne znam sta tu ima da kosta na hiljade dolara, ima serijskih automobila sa CDI paljenjem kao standard.